物理与电子电气工程学院
实验报告
课程名称： 院 系： 班 级： 学 号： 姓 名：
电气测量 物电学院
专 业： 电气工程及其自动化
2015年3月制
学生实验守则
1．学生在实验前应认真预习实验内容，明确实验目的、要求和步骤，然后才能进行实验。
2．实验时应思想集中，要认真、如实地记录各种实验数据和现象，不得马虎从事，更不得拼凑数据和抄袭他人的实验记录。
3．实验时不准大声喧哗，保持室内安静。
4．每个同学要有良好的卫生习惯，不准随地吐痰和乱丢纸屑，保持实验室整洁；值日生要积极做好值日工作。
5．在实验时不准乱动与本实验无关的仪器设备。
6．实验时要注意安全，发生事故应立即切断电源、气源，并及时向指导教师如实报告。 7．实验结束后，要把仪器设备、工具、元件等按原样整理存放，经指导教师检查后，方可离开实验室。
8．实验后要认真地写好实验报告，包括实验原理、步骤、结果数据处理等，凡不符合要求的实验报告须退回重做。
9．严格遵守《教学仪器设备损坏、丢失赔偿规定》中的各项条款，违者应视情节轻重予以处理（包括赔偿损失）。
实验成绩记载表
序号 实验项目名称 实验成绩 预习 操作 报告 综合 教师签名 1 2 3 4 5 6 7 8 注：
1. 学生必须在实验前对所做实验进行预习，并完成预习报告（包括【实验目的和要求】、【实验仪器和用具】、【实验原理】和【实验内容和步骤】）。没有预习的学生不得进行实验。 2. 学生完成实验后，在离开实验室前，指导教师必须在每个实验的数据记录页中“教师签名”处签字，无教师签名的实验报告一律不批阅、不记载。
3. 实验册是记载实验预习情况、实验原始数据、实验报告、实验成绩的重要资料，请妥善保管，如有遗失，责任自负。
实验指导教师岗位职责
1．服从学院的工作安排，热爱本职工作。
2．实验课的开设（设计性实验例外），必须以教学大纲为依据，并与实验技术人员商讨，依据实验室的实际条件开设。对尚无大纲的新开课实验，由有关教师和实验技术人员讨论，根据实验室实际情况确定实验开设计划，并明确编写实验教学指导书的教师。
3．在上课之前，必须熟悉实验的有关内容，备好实验课，并提前一周把实验开设计划送给实验技术人员。
4．教师上课前，应先与技术人员联系后到实验室亲自做一次实验，了解、掌握实验的关键及注意事项，掌握实验中的数据，以便在指导学生实验中，有的放矢，并可大致判断学生实验数据的正确与否。
5．上课时，教师应强调学生必须遵守实验室守则，并安排值日生负责实验结束后打扫实验室卫生。实行学生实验登记制度，记录学生人数及实验情况。在实验过程中，对因学生操作不慎或其它原因造成仪器的损坏，应将有关情况（如损坏过程、原因等）反馈给实验技术人员，便于及时迅速地修复或报废。
6．实验结束后，应布置学生按要求整理好仪器设备，并经教师检查通过后，方可让学生离室。按要求填写实验开出记录并签字，布置学生填写实验登记表中的有关内容。
7．教师应认真批改学生实验报告，并登记成绩。
8．教师应参与所担任课程有关的实验室建设工作，同实验技术人员一起申报本课程的仪器设备。
9．实验课必须有实验教学指导书，对无指导书的实验，以带实验的教师为主，编写相关课程的实验教学指导书。
10．对首次指导实验的教师，学院要组织有关人员听课试讲，通过后方可带实验。 11．积极支持配合实验技术人员开展实验教学及实验管理和实验改革方面的研究和探讨工作。
12．实验指导教师应按照学院有关实验教学考核的规定，作好实验考核工作，及时将实验考核评定成绩报院教学秘书处。
实验报告（1）
实验名称 实验日期
【实验目的和要求】 1．掌握电流表、电压表和功率表的使用。 2．掌握三表法测交流阻抗的实验电路。 3．掌握三表法侧交流阻抗的测量及后续计算方法。 【实验仪器和用具】 单相交流电源，电流表，电压表，功率表，交流阻抗负载。 【实验原理】 正弦交流信号激励下的元件值或阻抗值，可以用交流电压表、 交流电流表 及功率表分别测量出元件两端的电压 U、流过该元件的电流 I 和它所消耗的功 率 P，然后通过计算得到所求的各值，这种方法称为三表法， 是用以测量交流 电路参数的基本方法。
三表法测交流阻抗实验
指导教师
【实验内容和步骤】 1、合理选择测量电路，经仔细核对无误后，接通电源，开始测量。 2、测量电感线圈L 的等效参数。 3、测量电容器C 的的等效参数。 4、测量L、C 串联与并联后的等效参数。 表2-1 【创新设计内容】
【实验结果及讨论】 实验报告（2）
实验名称 实验日期
【实验目的和要求】 1．熟悉电能表的结构。 2．掌握电能表的原理、接线和工作状态。
电能表的校验
指导教师
3．对电能表测量电能与间接法测量电能进行比较。 【实验仪器和用具】 三相交流电源，电流表，电压表，功率表，可调负载，调压器，开关，秒表。 【实验原理】 1. 电度表是一种感应式仪表，是根据交变磁场在金属中产生感应电流，从而产生转矩的基本原理而工作的仪表，主要用于测量交流电路中的电能。它的指示器能随着电能的不断增大（也就是随着时间的延续）而连续地转动，从而能随时反应出电能积累的总数值。因此，它的指示器是一个“积算机构”，是将转动部分通过齿轮传动机构折换为被测电能的数值，由数字及刻度直接指示出来。 它的驱动元件是由电压铁芯线圈和电流铁心线圈在空间上、下排列，中间隔以铝制的园盘。驱动两个铁心线圈的交流电，建立起合成的特殊分布的交变磁场，并穿过铝盘，在铝盘上产生出感应电流。该电流与磁场的相互作用结果产生转动力矩驱使铝盘转动。铝盘上方装有一个永久磁铁，其作用是对转动的铝盘产生制动力矩，使铝盘转速与负载功率成正比。因此，在某一段测量时间内，负载所消耗的电能W 就与铝盘的转数n 成正比。 比例系数N 称为电度表常数，常在电度表上标明，其单位是转/千瓦小时。 2. 电度表的灵敏度是指在额定电压、额定频率及cosφ＝1的条件下，从零开始调节负载电流，测出铝盘开始转动的最小电流值Imin，则仪表的灵敏度表示为 min 100% N I S I 式中的IN为电度表的额定电流；Imin通常较小，约为IN的0.5%。 3. 电度表的潜动是指负载电流等于零时，电度表仍出现缓慢转动的现象。按照规定，无负载电流时，在电度表的电压线圈上施加其额定电压的110％（达242V）时，观察其铝盘的转动是否超过一圈。凡超过一圈者，判为潜动不合格。
【实验内容和步骤】 1．实验电路 测量电路如图： 2．校验步骤 1）按实验电路图进行接线，检查接线完整无误。 2）关闭连接电阻负载的开关，通电，将调压器调至额定电压的110%，观察是否产生潜动。 3）在电阻性负载的条件下，分别在电压给定150V、200V，负载为1 组、2 组情况下，按下秒表，在5 分钟内，记录各表读数。 4）实验完成后，关闭电源，拆除接线。 实验注意事项： 1. 记录时，同组同学要密切配合。秒表定时、读取转数和电度表读数步调要一致，以确保测量的准确性。 2．实验中用到220V 强电，操作时应注意安全。凡需改动接线，必须切断电源，接好线后，检查无误后才能通电。 五、实验报告要求 1、比较计算 1）用功率表、秒表测量结果计算功 W= 2)用电流表、电压表、秒表测量结果计算功率
W= 3)绘制表格和折线图 2. 电度表接线有哪些错误接法，它们会造成什么后果？ 【实验结果及讨论】
实验报告（3）
实验名称 实验日期
【实验目的和要求】 1．了解3C 关于低压电气设备的标准（GB7251.1），熟悉绝缘电阻的相关规定。 2．掌握绝缘电阻测试仪的原理。 3．掌握绝缘电阻的测量方法，并将本次试验使用的测试仪的认识延伸至同类产品中去。 【实验仪器和用具】 绝缘电阻测试仪、试验电阻1MΩ，3MΩ，8MΩ、实验室成套设备的外壳、接电线 【实验原理】 1．绝缘电阻的定义 绝缘电阻是指在电连接器的绝缘部分施加直流电压，从而使绝缘部分的表面内和表面上产生漏电流而呈现出的电阻值。 在电连接器的技术规范中，通常是这样规定的：任何相邻接触件之间，任一接触件与外壳之间的绝缘电阻应不小于某个数值(单位是MΩ)。 2．绝缘电阻考核的指标 绝缘电阻是衡量电连接器接触件之间和接触件与外壳之间绝缘性能的指标，其数量级为数百兆欧至数千兆欧不等。绝缘电阻值是由介质的绝缘介电能力决定的，其数值越大越好。 3．绝缘电阻的影响及危害 如果绝缘电阻值低，就可能形成反馈电路，也就是说，增加功率损耗、造成串音干扰等。超量的漏电流能产生热或直流电解而破坏绝缘，引起短路，危及安全。 4．绝缘电阻测试 一个电气系统就象是管道系统一样，电压好比是液体压力，电流好比是液体的流速，而电气绝缘就好比是管壁。绝缘防止电子从导体发生漏泄――其作用的大小是用绝缘电阻表示的。有效的绝缘电阻系统具有高的电阻值，通常大于几个兆欧（MΏ）。差的绝缘系统具有较低的绝缘电阻。 为了发现管道系统中的渗漏，您需要对其加压。由于在水压最高时最容易发现渗漏现象，
绝缘电阻的验证及保护电路的连续性实验
指导教师
所以您不能关闭自来水来检查渗漏。但是，您会限制可用的自来水，这样就能够在发现大的漏洞时不至于在周围喷洒出太多的水。比较理想的测试是在高（但也并不是特别高）压下提供有限的水量。这正是电气绝缘测试仪要做的事情。 绝缘测试仪(兆欧表）会在绝缘系统上加直流电压，并测量由此产生的电流。这样就能够计算并显示绝缘的电阻值（绝缘将电流束缚在电线中的程度，或者说防止电流漏泄的程度）。7 在给系统加电之前，利用绝缘测试验证它是健全的，能够改善系统的性能；绝缘测试能够发现制造工艺问题和设备缺陷，而这些问题在设备发生故障之前一般是发现不了的。在欧盟，该项测试是强制性的，即使对最小的民用系统也是如此。 保护电路连续性试验要求，应验证成套设备的不同裸露导电部件是否有效地连接在保护电路上，进线保护导体和相关的裸导电部件之间的电阻不应超过0.1Ω。 应使用电阻测量仪器进行验证，此仪器可以使至少10A 交流或直流电流通过电阻点之间0.1Ω 阻抗。注：有必要将试验时间限制在0.5s 内。否则，低电流设备可能会受到试验的不利影响。 四、实验步骤与内容 1）检查绝缘电阻测试仪是否完好，电池电量是否充足。 2）在测试前，确定待测电路没有电存在。 3）按IR 键设置到绝缘电阻测量档，无测试电压输出时按▲和▼键选择测试电压500V/1000V/2500V/5000V 中之一。 4）按图将线路连接完毕，手已离开测试夹和任何裸露导体，再按TEST 键输出高压。按住TEST 键1 秒能够进行连续测量，输出绝缘电阻测试电压，测试红灯发亮，在液晶屏上高压提示符0.5s 闪烁在测试完以后，压下TEST 键，关闭绝缘电阻测试电压，测试红灯灭且无高压提示符，在液晶屏上保持当前测量的绝缘电阻值。 5）记录测量结果，关闭电源。 6）更换测量电阻，重复2—5。
五、实验报告要求 1.在绝缘电阻测量过程中遇到哪些问题?
实验报告（4）
实验名称
电桥的使用
实验日期
【实验目的和要求】
指导教师
1.用数字电桥测定电阻、电感和电容元件的交流阻抗及其参数R、L、C 之值。 2.了解电R、L、C 元件阻抗随频率变化的关系及电压相量与电流相量之间的关系。 3.学会使用交流仪器。 【实验仪器和用具】 1.YB2817 型LCR 数字电桥一台。 2.电阻、电容、电感元件各两个。 【实验原理】 1.交流信号输入下，电阻、电感和电容元件阻抗、端电压、端电流之间的关系 交流信号作用于任一线性非时变电路，电路端口电压相量与端口电流相量之比称为该电路的阻抗，表示为：。阻抗为一复数，其模表示电压与电流模（有效值或最大值）之间的比值，而辐角代表电压与电流的相位差。相位差不同，电路特性也不相同。因此，测试电路中电流与电压之间的相位差便可决定电路特性。 电阻、电感和电容元件都是指理想的线性二端元件。 1）电阻元件 在任何时刻电阻两端的电压与通过它的电流都服从欧姆定律，即 式中是一个常数；称为线性非时变电阻，其大小与uR、i的大小及方向无关，具有双向性。它的伏安特性是一条通过原点的直线。在正弦电路中，电阻元件的伏安关系可表示为 式中为常数，与频率无关，只要测量出电阻端电压和其中的电流便可计算出电阻的阻值。电阻元件的一个重要特征是电流I与电压UR相同。R R U I ．YB2817 型LCR 数字电桥 YB2817 型LCR 数字电桥是一种高精度、宽测试范围的阻抗测量仪器，可方便选择100Hz、120Hz、1kHz、10kHz、40kHz、100kHz 六个典型测试频率。并可选择0.1V、0.3V、1.0V 三个测试信号电平。可测量电感L、电容C、电阻R 等多种参数。本仪器将强大的功能、优越的性能及简单的操作结合在一起，既能适应生产现场高速检验的需要，又能满足实验室高精
确度高稳定度的测量需要，同时仪器所提供的HANDLER 及RS232C 接口为仪器使用于元件自动分选系统和与计算机联网通讯提供了条件，打印接口可直接将仪器测量条件输出至打印机，YB2817 为广大用户提供了一种高性能低价格的元件检测仪器。10 电桥内部测量单元基本由以下几部分组成：频率可变的正弦信号产生器、测量电平调节器、精密的量程电阻、鉴相器、电荷平衡A-D 转换器组成所有测量、计算和功能控制和显示均在微处理器的控制下进行。 YB2817 型LCR 数字电桥的技术指标： 1）测量参数 电容C、电感L、电阻R、阻抗Z、由显示器A 显示，最大显示位数五位。损耗角正切值D、品质因数Q 由显示器B 显示，最大显示位数五位。仪器提供串联和并联两种等效方式样，其中Z、D、Q 在该两种方式下其结果完全相同，而C、L、R 在两种方式下其值有所不同。 2）测试信号频率 正弦波100Hz、120Hz、1kHz、10kHz、40kHz、100kHz 共六点，频率准确度可达0.05%。 3）测量显示范围： L：0.0001uH~99999H C：0.0001pF~99999uF Z/R：0.0001Ω~99999MΩD/Q：0.0001~99999 △%：0.01%~99999% 4）测量速度 快速：20 次/秒；中速：5.1 次/秒；快速：1.5 次/秒； 为得到实际的测量速度，应该规定具体的测量条件方可。因为测试频率、速度、元件值大小、显示方式（直读，△或△%）、测试方式、连续单次、量程方式、平均数等均会影响测量速度。 四、实验步骤与内容 1．用数字电桥测电阻 如下图所示，
2．用数字电桥测电感 如下图所示，在电桥电压为0.3 V，频率分别为100Hz，120Hz，1000Hz 下测量电感的电感值、品质因数Q及绝对误差，在表5-2 中记录测量数据。 3．用数字电桥测电感 如下图所示，在电桥电压为0.3 V，频率分别为100Hz，120Hz，1000Hz 下测量电容的电容值、损耗因子D 及绝对误差，在表5-3 中记录测量数据。
五、实验报告要求 1．按要求完成实验报告。 2．总结电阻、电容、电感随频率的变化规律。 3．在测量过程中如何校零。
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